Дифузійний апарат нахиленого типу

Реферат: Дифузійний апарат нахиленого типу складається з корпусу коритного типу з паровими камерами, всередині якого на паралельних привідних валах встановлені гвинтові шнеки, що приводяться в рух за допомогою приводів, патрубка подачі жомопресової води, соплоапарата підведення барометричної води та вивантажувального механізму у верхній частині корпусу, завантажувальної шахти, сита для відбору соку у нижній частині корпусу, причому на привідних валах, зі сторони вивантажувального механізму, додатково встановлені радіальні пустотілі розпушувачі з отворами, що знаходяться зі сторони, протилежної напрямку обертання шнеків, а в привідних валах виконані центральний та радіальні канали, що з'єднані з пустотілими розпушувачами. UA 109215 C2 (12) UA 109215 C2 UA 109215 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до обладнання цукрової промисловості, а саме до дифузійних апаратів нахиленого типу для вилучення сахарози з бурякової стружки методом безперервної протитечійної дифузії. Найбільш близьким до запропонованого пристрою є дифузійний апарат нахиленого типу, що складається з корпусу, всередині якого розміщено два трубовали зі шнеками, що приводяться в рух за допомогою приводів. У верхній (хвостовій) частині корпуса знаходяться соплоапарат для підведення барометричної води та вивантажувальний механізм для жому з приводом. Коритоподібний корпус охоплюється секціонованими паровими камерами, в які подається пара для нагрівання сокостружкової суміші. У нижній частині розміщений завантажувальний пристрій та лобове сито для відбору соку (Гребенюк С.М., Технологическое оборудование сахарных заводов - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. - С. 143-144). Недоліком дифузійного апарата нахиленого типу є те, що в зоні підведення екстрагента виникає нерівномірність розподілу рідини в поперечному перерізі екстрактора, що призводить до погіршення умов масообміну в хвостовій частині дифузійного апарата та збільшення втрат сахарози в жомі. В основу винаходу поставлена задача зменшення втрат сахарози з жомом за рахунок вдосконалення системи подачі живильної води, що дозволить покращити масообмін сахарози в хвостовій частині дифузійного апарата. Дифузійний апарат нахиленого типу складається з корпусу коритного типу з паровими камерами, всередині якого на паралельних привідних валах встановлені гвинтові шнеки, що приводяться в рух за допомогою приводів, патрубка подачі жомопресової води, соплоапарата підведення барометричної води та вивантажувального механізму у верхній частині корпусу, завантажувальної шахти, сита для відбору соку у нижній частині корпусу. Згідно з винаходом на привідних валах, зі сторони вивантажувального механізму, додатково встановлені радіальні пустотілі розпушувачі з отворами, що знаходяться зі сторони, протилежної напрямку обертання шнеків, а в привідних валах виконані центральний та радіальні канали, що з'єднані з пустотілими розпушувачами. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, та технічним результатом полягає в наступному. В дифузійному апараті нахиленого типу пристрій для подачі барометричної води являє собою соплоапарат, що виконує також функції регулятора заповнення апарата, причому подача живильної води даним пристроєм можлива лише в одне місце. Таким чином, існуюча конструкція не дозволяє рівномірно розподілити екстрагент в поперечному перерізі дифузійного апарата, оскільки у хвостовій частини дифузійного апарата виникає байпасний потік рідини, який рухається вздовж верхньої частини шнеків. Частина барометричної води, яка подається в дифузійний апарат та потрапляє в зону роботи черпакового колеса, утворює зону запізнення. Наявність байпасного потоку і зони запізнення приводить до погіршення умов масообміну в хвостовій частині дифузійного апарата та збільшення втрат сахарози в жомі. Вирішити проблему нерівномірного розподілення рідини по поперечному перерізі апарата можна за рахунок перерозподілу подачі барометричної води в дифузійний апарат, а саме забезпечити подачу частини барометричної води (30 %) через додатково встановлені на привідних валах, зі сторони вивантажувального механізму, радіальні пустотілі розпушувачі з отворами, що знаходяться зі сторони, протилежної напрямку обертання шнеків, а в привідних валах виконані центральний та радіальні канали, що з'єднані з пустотілими розпушувачами та подачі основної частини барометричної води (70 %) через встановлений соплоапарат. Така частина барометричної води (30 %) подається тому, що при подачі менше 30 % запропоноване технічне рішення не буде ефективним, так як цієї кількості води буде недостатньо для створення умов рівномірного омивання бурякової стружки. При подачі барометричної води більше 30 % значна частина екстрагента разом з жомом буде відбиратись вивантажувальним механізмом, збільшувати навантаження на жомові преси та потребувати подальшого очищення, що не є доцільним. При подачі екстрагента в дифузійний апарат запропонованим способом частина барометричної води (30 %) надходить через центральний та радіальні канали, що виконані у верхніх привідних валах та розподіляється безпосередньо в сокостружковій суміші за допомогою отворів у радіальних пустотілих розпушувачах, що знаходяться зі сторони, протилежної напрямку обертання шнеків. Радіальні пустотілі розпушувачі з отворами дозволяють рівномірно розподілити частину (30 %) барометричної води по поперечному перерізі сокостружкової суміші безпосередньо в місці її введення в екстрактор. Це приводить до значного покращення умов омивання бурякової стружки екстрагентом в зоні вивантаження, що дозволить виключити можливість утворення байпасного потоку і зони запізнення, забезпечить 1 UA 109215 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 рівномірний розподіл барометричної води, що приведе до покращення умов масообміну між буряковою стружкою та екстрагентом та дозволить зменшити втрати сахарози в жомі. Таким чином, сукупність запропонованих ознак дозволяє забезпечити в повному обсязі очікуваний технічний результат. На Фіг. 1 зображено загальний вигляд дифузійного апарата нахиленого типу, на Фіг. 2 показано верхній привідний вал з пустотілими розпушувачами, на Фіг. 3 зображений переріз пустотілого розпушувача Б-Б. Дифузійний апарат нахиленого типу являє собою корпус 1 коритного типу з завантажувальною шахтою 2, всередині корпусу встановлено два паралельних шнеки 3, які приводяться в рух приводами 4, у верхній частині апарата встановлені патрубок подачі жомопресової води 5 та соплоапарат 6 для підведення барометричної води, а також вивантажувальний механізм у вигляді черпакового колеса 7, що приводиться в рух за допомогою мотор-редуктора 8, на корпусі встановлені парові камери 9, в нижній частині апарата для відбору соку встановлено сито 10. На верхніх привідних валах 11 встановлені пустотілі розпушувачі 12, з отворами 13. Працює дифузійний апарат нахиленого типу наступним чином. У корпус 1 коритного типу через завантажувальну шахту 2 подається бурякова стружка, що переміщається вгору за допомогою двох гвинтових шнеків 3, які приводяться в рух приводами 4, причому нагрівання стружки до оптимальної температури всередині апарата відбувається за рахунок парових камер 9, що встановлені на корпусі. У хвостовій частині апарата для проведення процесу дифузії протитечійно подається екстрагент: жомопресова вода за допомогою патрубка 5; барометрична вода - основна частина (70 %) соплоапаратом 6, а частина (30 %) через отвори в пустотілих розпушувачах 12. При подачі всього об'єму (100 %) барометричної води через встановлений соплоапарат у хвостовій частини дифузійного апарата виникає байпасний потік рідини, який рухається з вздовж верхньої частини шнеків. Частина барометричної води, яка подається в дифузійний апарат та потрапляє в зону роботи черпакового колеса, утворює зону запізнення. Наявність байпасного потоку і зони запізнення приводить до погіршення умов масообміну в хвостовій частині дифузійного апарата та збільшенню втрат сахарози в жомі. При подачі екстрагенту запропонованим способом частина барометричної води (30 %) розподіляється по поперечному перерізі апарата в місці її введення при обертанні гвинтових шнеків 3 через отвори 13, що знаходяться зі сторони, протилежної напрямку обертання шнеків, виконані у радіальних пустотілих розпушувачах 12, які з'єднанні з центральним та радіальними каналими у верхніх привідних валах 11. Основна частина барометричної води (70 %) подається через встановлений соплоапарат 6. Така система подачі води приводить до значного покращення умов омивання бурякової стружки екстрагентом в зоні вивантаження, дозволяє виключити можливість утворення байпасного потоку і зони запізнення, забезпечує рівномірне розподілення екстрагента в поперечному перерізі сокостружкової суміші в місці її введення в екстрактор, що дозволить покращити умови масообміну між буряковою стружкою та екстрагентом та дозволить зменшити втрати сахарози в жомі. У верхній частині корпуса знецукрена стружка видаляється за допомогою вивантажувального механізму (черпакового колеса) 7, який приводиться в рух приводом 8. Отриманий дифузійний сік через сито 10 в нижній частині апарата відводиться далі за технологічною схемою. Технічний результат від використання запропонованого технічного рішення полягає в покращенні умов масообміну між буряковою стружкою та екстрагентом, в результаті чого зменшуються втрати сахарози в жомі. Вихід цукру по заводу внаслідок більш повного знецукрення бурякової стружки збільшиться. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 50 55 Дифузійний апарат нахиленого типу, що складається з корпусу коритного типу з паровими камерами, всередині якого на паралельних привідних валах встановлені гвинтові шнеки, що приводяться в рух за допомогою приводів, патрубка подачі жомопресової води, соплоапарата підведення барометричної води та вивантажувального механізму у верхній частині корпусу, завантажувальної шахти, сита для відбору соку у нижній частині корпусу, який відрізняється тим, що на привідних валах, зі сторони вивантажувального механізму, додатково встановлені радіальні пустотілі розпушувачі з отворами, що знаходяться зі сторони, протилежної напрямку обертання шнеків, а в привідних валах виконані центральний та радіальні канали, що з'єднані з пустотілими розпушувачами. 2 UA 109215 C2 Комп’ютерна верстка М. Шамоніна Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3